干式气柜密封油过量损耗问题分析及措施

【摘 要】稀油密封干式煤气柜在运行一段时间后，由于介质和设备等方面原因，油量损耗过大。本文主要阐述了造成密封油过量损耗的各种原因、防冶措施及实施效果。

【关键词】稀油密封干式煤气柜；密封油；乳化

稀油密封干式气柜是现在国内应用最多的气柜，属于阿曼阿恩型。它的设计，大约是二十世纪八十年代从国外引进的。承钢三座煤气柜（5万m3焦炉煤气柜、10万m3高炉煤气柜、5万m3民用煤气柜）自投入运行以来对稳定煤气管网压力，调节供需平衡发挥了至关重要的作用，但气柜运行一段时间后，发现单柜年耗油量达20余吨。常年居高不下的耗油量以及每次繁重的加油作业，迫使我们一定要找出问题所在。

1.工艺流程简述

稀油密封干式煤气柜主要由柜体、活塞、油泵室、水封室、电梯间等部分组成，通过活塞的上下移动进行吞吐煤气，同时也起到平衡煤气管网压力的作用。稀油密封干式煤气柜是采用稀油进行密封的，在煤气柜活塞与煤气柜壁板之间设有油槽即活塞油槽，利用活塞油槽内有效的油封高度，将煤气柜内气体封住，并在煤气柜运行过程中起到润滑作用。

干式煤气柜密封油是循环流动的。密封油首先在油水分离器内进行油水分离，然后由设在地面处的供油泵启动，将密封油输送到设置在气柜上部的静置油箱中。静置油箱中的油液，再经气柜上部的泻油孔进入柜内，流经泻油孔的油液进入气柜后，立即沿气柜内壁下落，下落的油液被设在活塞周边的活塞外部油槽接收，外部油槽内的油液经连通管进入沉淀油箱，静止后的油液再经连通管进入活塞内部油槽。活塞油槽里的油液沿活塞与气柜内壁之间的缝隙缓慢下流，落入设在柜底板周边的气柜下部油沟，积存在柜底油沟内的油液又流向柜外油泵房內的油水分离器，自此完成一个循环。

2.密封油过量损耗原因分析

2.1活塞面上油液飞溅

站在气柜内部活塞上，会看到：自气柜上部泻油孔落下的油液挂在高高的柜壁上，很像一条瀑布自空而降。因为柜容大幅度变化的缘故，活塞油槽距泻油口的高度也经常在3米到50米的范围内频繁变动。这样，要让径向仅有0.6米的活塞油槽，完全接收下落油液是不现实的。油液的飞溅正是在泻油口以下发生。问题的严重性在于，溅到活塞油槽外部的油液不是落在紧挨活塞油槽的环形走道上，就是落在活塞面上，流淌于活塞配重水泥块之间，不仅影响正常巡检，还会污染千余平方米的活塞，并造成浪费。

2.2活塞下部油液飞溅

利用停柜检修机会进入到活塞下部进行观察，发现活塞下部油液飞溅更加严重。活塞油槽里的油液沿活塞与气柜内壁之间的缝隙落入柜底板油沟，由于飞溅，落在柜底板和进出口管道内。问题在于这些油液通过接在柜底板的油液收集管直接排入酚氰污水池，落入进出口管道内的油液随管道内冷凝水也一起排放到酚氰污水池中送到焦化厂污水处理工段。每年平均每座气柜大约有十几吨本应参加循环的油就这样白白浪费了。

2.3油水分离器中油液减损

柜底油沟的油进入油水分离器进行油水分离，纯净的油液用泵打入气柜上部活塞油槽，而分离出来的水要定期排放到酚氰污水池中，如果油液沉静时间短，分离效果不好或排水时间掌握不好，那么在排放过程中难免夹带着一些油液。

2.4油品指标性能下降

密封油在经过一段时间的使用后，由于煤气中水、硫化氢、氨、苯等因素的影响，可造成油品的指标性能下降。对于油品性能下降的处理方式有两种，一是，一些油品厂、炼油厂、润滑油生产厂可以对密封油进行再生处理，但需要将密封油拉回厂家进行再生。二是，油品的破乳性、氧化安定性、防锈性、运动粘度等性能，可以通过加入添加剂得到一定的改善。但是加入添加剂需要在专业的设备中进行，在现场不易操作。一般情况下，密封油都是按照正常配比进行生产，如果按非正常配比进行“浓缩”生产，再通过“稀释”的方式将添加剂加入到在用密封油中，从而实现改善密封油指标的目的，是否可行，可通过试验来验证。

3 .采取的节油措施

3.1外截

控制供油泵出口即上油管阀门开度。其目的是通过减少泵在单位时间里的供油量，进而减小油液流经泻油口的动能，使油液在其粘性的约束下，尽可能地紧贴气柜内壁下流，减少飞溅。当然，这样做会增加油泵的一次运行时间，但原设计中油泵即为间歇工作制，油泵两次启动的间隔，又完全能满足延长运行时间的要求（每小时油泵运行时间不超过25分钟）。所以，减少单位供油量所引起一次油泵运行时间的延长，不会带来任何负面效应。

3.2内控

气柜原设计中，在泻油口的下方曾设有钢质溅油收集板，钢质的溅油收集板，宽1.5米，长4.1米，与柜壁成夹角60°。这样的油液收集板，即便拦截了部分自空而降的油液，油液接触到坚硬的钢质面板，也会发生二次澎溅。通过在钢质溅油收集板上铺一层薄海棉，对于自空而降的油液具有良好的减振性能，从而避免了油液的二次澎溅。

3.3清理、回收

流淌于活塞配重块之间的油液清理起来十分困难。在活塞面上加一个凹形集油箱，上沿与活塞面齐平，可以随时将活塞上的油液扫入集油箱，然后再打到活塞油槽边的沉淀油箱中，经沉淀后再输送到活塞油槽中。密封油每循环一次就会有少量油溅落到柜底板上，退出循环系统。在气柜外建一座沉淀油池，把从油水分离器、进、出口管道水封和柜底板排出的油或油水混合物打入沉淀油池，经沉淀、净化后进行二次利用。

3.4破乳化，延长使用寿命

油品的破乳性、氧化安定性、防锈性、运动粘度等性能，可以通过加入添加剂得到一定改善。改质添加油的粘度在lO0℃时为500，粘度很大。如果温度太低，将影响到改质油的添加工作。在炼油厂的装车温度要达到了100℃，要采取白天保温运输，带温添加的办法，以保证改质油的顺利添加。运输车辆到达工作现场时，改质油的温度是70℃。由于改质油粘度较大，工作现场对改质油进行了初步的稀释，即：将气柜油水分离器打至手动位置，等油室里的密封油达到一定量，再将改质油与密封油混合，随后一起用泵打到活塞油沟内进行循环。从l#泵房开始添加，然后再通过3#、2#、4#泵房分别添加，个泵房循环进行，从而最大限度地避免了混合不均匀的现象。同时，为了加快添加混合的速度，采用两台泵同时启动及打开活塞油沟隔油板，以加快油品混合的速度及保持活塞运行的平衡。

另外还要加强与焦化厂的联系，了解煤气质量指标情况，如果煤气中氨、苯、硫化氢有一项超标，煤气都不能入柜。同时加强与炼铁厂联系，了解煤气含尘量，含尘量超标及时更换除尘布袋。再者就是利用停柜检修机会，检查柜底油沟的伴热蒸汽管有无泄漏。在此应说明一点，密封油油温冬季应控制在25～40℃，冬季密封油的保温是通过柜底板油沟内的蒸汽伴热管加热油下面的水（281mm高），然后通过热传导的方式给油加热，这样不至于破坏油的性能指标的稳定性。但如果发生蒸汽泄漏，高压高温蒸汽直接穿透水面接触油液，必然导致油品的各项性能指标受到破坏。

4 .实施效果

干式气柜密封油过量损耗的综合防治措施全面实施后，收到了显著的经濟和社会效益。几十吨油液重新进入循环系统，仅此一次就可减少企业几十万元的资金投入，而且柜内油污染问题得以缓解。近年来，气柜密封油的年耗油量大幅度下降。纵观密封油过量损耗综合防治措施：其使用技术合理，施工安全简便，投资低廉，经济及社会效益显著，对于维持气柜安全运行，保证用户正常用气，降低企业成本都具有一定的积极作用。

5 .生产制度完善

（1）控制煤气柜油泵出口压力：10万m3工业柜油泵出口压力为0.56～0.57Mpa，5万m3煤气柜油泵出口压力为0.47～0.48Mpa。

（2）对进厂密封油的指标进行修改。

（3）将密封油化验周期由原来的每半年一次，改为每月一次。

6 .结语

干式气柜密封油过量损耗的综合防治措施全面实施后，收到了显著的经济和社会效益。几十吨油液重新进入循环系统，仅此一次就可减少企业几十万元的资金投入，而且柜内油污染问题得以缓解。近年来，气柜密封油的年耗油量大幅度下降。纵观密封油过量损耗综合防治措施：其使用技术合理，施工安全简便，投资低廉，经济及社会效益显著，对于维持气柜安全运行，保证用户正常用气，降低企业成本都具有一定的积极作用。

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作者简介：

郭景民（1970-），河北钢铁集团有限公司承德分公司能源事业部高级工程师，从事煤气技术与管理工作。